高层建筑暖通设计中存在的问题及改进策略

发表时间:2021/5/12   来源:《城镇建设》2021年4期   作者:窦强强
[导读] 高层建筑是指建筑高度大于27m的住宅建筑和建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑,其建设最初目的为缓解土地资源压力,在提高土地利用率的同时,也在一定程度上降低了能源消耗。
        窦强强
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        摘要:高层建筑是指建筑高度大于27m的住宅建筑和建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑,其建设最初目的为缓解土地资源压力,在提高土地利用率的同时,也在一定程度上降低了能源消耗。而随着人们经济水平的不断提升,无论是对于工作空间还是居住舒适度都有了更多的要求。暖通工程作为建筑中的重要组成部分,其应用于高层建筑中与普通建筑中存在着一定差异,不仅系统形式更为复杂同时所需要考虑到的设计元素也要更多。在推进施工进度时将极有可能受到来自暖通设计图纸或是机械设备等的条件限制,从而导致多种问题。因此,为从根本上提高高层建筑建设质量与功能效果,需要准确定位设计环节中的问题,并保证问题解决的及时性。
        关键词:高层建筑;暖通设计;问题与对策
        我国的经济发展十分迅速,人们的生活水平得到提升,对住房的质量以及暖通设计要求更高。为了满足人们日常生活的需求,必须加强高层建筑的暖通设计。由于当下信息技术的发展,高层建筑中的暖通设计拥有了更长远的发展机会。本文将着重探讨新形势下高层建筑暖通设计的创新策略,分析当下暖通设计中存在的问题,并提出相应的解决方式,希望对其他暖通设计人员有所帮助。
        1高层建筑暖通设计常见问题
        1.1所选择的计算参数不合理
        伴随着我国科研技术和建筑行业的发展,对于暖通设计的要求也有了相关规范明确的规定,但是由于高层建筑施工的特殊性,往往无法良好地保障达成这些标准。例如,在暖通设计过程中,规范要求住宅内浴室室内温度保持在25℃以上,但是在实际设计的过程当中,由于受浴室环境限制,设计人员很难在设计中满足规范规定室内温度要求。但是,为了能够达成这样的温度,在施工过程中往往会利用一些辅助加热设施,导致施工成本的增加,同时辅助设施的寿命也较低,往往无法满足长时间使用。另外,在相关的设计规范中也明确了采暖系统的热负荷量计算方法,比如通过门窗的冷空气量等,这主要是因为通过门窗渗透的冷空气量会直接对室内的温度产生一定的影响,但是由于热压的存在,在高层建筑中冷风渗透量随建筑高度变化,对各层的影响程度不尽相同,所以在设计的过程当对这方面进行充分的考虑,保证设计依据的科学性以及合理性。但是部分暖通设计人员在具体设计的过程当中并不考虑热压作用,不区分高层建筑高低区的设计参数,导致暖通设计过程当中热负荷量存在不合理的情况。
        1.2空调系统设计不完善
        高层建筑在设计暖通空调系统时会有非常明确且严格的设计规范,然而在实际设计工作中,由于部分设计人员会把各种安全系数糅杂在一起计算,选用的空调设备的容量远远大于正常的冷、热负荷数值。此外,部分设计人员在计算冷、热负荷时没有依据规定进行计算,结果出现误差,最后计算的结果与真实情况脱节,由此导致高层建筑空调装机的容量高于正常值。该问题导致的突出后果就是对于电能、水能等资源的浪费相当严重,由此加大经济投入,成本高昂,同时也会降低空调机组的使用效率,加大用电量,加快零部件的磨损,缩短使用寿命。
        1.3设计图纸内容空缺
        图纸设计是一切建设工程项目的基础,所有工作都要依据图纸进行施工。高层建筑在安装暖通空调系统时,如果图纸内容出现空缺会不利于开展工程施工,甚至会对整体建筑的施工和设计产生不可预计的严重后果。例如,设计人员在空调设计图纸中缺少供水管和回水管自动放气阀,施工过程中也没有把自动放气阀安装上,导致在使用空调系统时管道内会留存较多空气,不利于空调正常使用。
        2新形势下高层建筑暖通设计的创新策略运用
        2.1对高层建筑暖通设计的理念加以创新
        为了让暖通设计能够满足各项需求以及提高人们的生活品质,在高层建筑的暖通设计中,设计理念是最应当实现创新的,这是因为设计理念对设计方案和方案效果具有直接的影响,只有不断创新设计理念,才能促进暖通设计不断创新。首先,必须对高层建筑的暖通设计加强规范化和标准化。所谓创新并不是跳出标准规范进行设计,而是在规范和标准的约束下实现暖通设计的进步和发展。其次,实现暖通设计的综合性和一体化。

对于高层建筑而言,在一系列信息技术和智能技术的运用下,各个功能系统的综合性与一体化程度不断提升。最后,需要加强动态性设计,通过流体力学、动态荷载分析等手段对高层建筑的暖通设计进行强化完善,以此规避静态设计存在的一些不合实际的问题。
        2.2遵循高层建筑暖通设计规范
        在暖通工程中,暖通设计工作尤为重要,设计的过程中,必须将暖通专业规范和标准考虑到设计工作中,保障暖通设计的合理性,为后续的暖通工程施工提供保障。同时暖通设计也要考虑到当下节能减排的发展趋势。保障暖通工程施工过程中能够在保障质量的同时,尽少使用各种资源。除此以外,暖通设计也要考虑到高层建筑的供电供暖需求,保障暖通设备的电量消耗不会超出居民的生活预算。
        2.3保证负荷计算的精确性
        在实际的设计环节中,由于建筑所属的区域、气候不同,以及建筑本身结构的不同,对暖通空调系统的负荷要求也存在着很大的差异。只有根据实际情况与需求对暖通空调系统进行设计,才能在保证设计效果基础上降低暖通空调系统的能源消耗。在此过程中,设计人员需要对项目的图纸进行细致的研究,对建筑采用的保温材料进行调查,综合各方面影响因素来计算实际的负荷值。在明确所需负荷值的基础上进行设计,在设计的过程中需要对空调的型号进行明确。利用BIM技术对结构设计方案进行可视化的处理,保证设计方案的合理性。另外,由于高层建筑的每一层都存在温度差异,因此还需要计算每一个房间所需要的冷、热负荷,为暖通空调的设计提供重要的参考。在根据负荷进行设备选型时,需要合理布置建筑内风口的数量以及空调设备的数量,这样不仅能够保证暖通空调系统设计的科学性,而且还能避免暖通空调系统在运行的过程中过多的能源消耗,对于降低建筑的能源消耗具有重要的意义。
        2.4科学设置水力平衡装置
        在采暖与空调水系统中合理地设置水力平衡装置,是一个解决系统水力失调、降低系统能耗、创造舒适生活环境的有效技术措施。想要水利平衡装置达成更好的效果,就必须将以下事情落实到位。(1)选用科学的管理方式,确保系统间处于平衡状态,这是水利平衡装置达成更好效果的前提条件和重点;(2)设计系统时要将更替方案做好,但是有特殊要求的位置不适用这样的方案;(3)在设计时要将系统的调节、计算环节作为重点,在热力入口和组合式空调机组回水管等位置需设定水利平衡装置。上述事情若是落实到位,就可以确保系统的平衡,避免产生冷热不均匀情况。
        2.5优化通风系统设计
        在暖通空调系统的设计中,通风系统的设计对系统的温度调节能力有重大的影响,同时也对建筑的宜居性具有很重要的影响,因此通风系统的设计也是暖通空调设计中的重点内容。通风系统的主要是通过将自然风引入室内,对室内的温度起到一定的调节作用,同时也能保证室内空气的清新。一般来说暖通空调系统不需要对自然风进行加热或者是制冷处理,因此通风系统可以极大地提升建筑的温度调节能力,而且能够节约大量的能源,对于保证居住环境的舒适性具有重要的意义。在设计中首先需要对风机进行选点,在高层建筑中墙装或吊装风机的方式是比较合理的。在通风系统中,比较容易出现的故障就是风机短路,因此需要对风机线路进行防水处理。此外,基于低碳设计理念,在通风系统中设计人员也可以有效利用自然风,这需要设计人员对建筑内的热压以及风压有充分的了解,同时设计完善进、排气口。
        3结语
        高层建筑暖通空调设计质量对高层建筑设计有着重要影响,也关系到高层建筑使用人员入住后的生活品质。高层建筑暖通空调系统设计需要坚持以人为本的原则,设计科学的暖通空调系统,提升设计水准,给人们营造更为适宜的居住和工作环境。
        参考文献
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        [2]石文.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].工程技术研究,2019,4(20):213-214.
        [3]孙中亚.高层建筑暖通空调设计要点研究[J].建材与装饰,2019,(23):145-146.
        [4]黎振华.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].绿色环保建材,2019,(05):92.
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